những sai khác ñáng kể về tốc ñộ phản ứng của enzyme: khi chất mang và cơ
chất tích ñiện cùnh dấu thì Không
m
không tan > K
m
tan, nếu tích ñiện trái dấu
thì ngược lại (K
m
- Hằng số Michaielis)
- Enzyme không tan có tính bền nhiệt cao hơn enzyme tan
- Enzyme không tan có sự dịch chuyển pH tối ưu sang miền kiềm hoặc
axit hơn so với enzyme tan.
- Enzyme không tan có thời gian bảo quản lâu hơn và bền với các chất
kìm hãm cũng như các tác nhân gây biến tính. CHƯƠNG VI: SẢN XUẤT AXIT HỮU CƠ

Axit hữu cơ ñược sử dụng rộng rãi trong chế biến và bảo quản thực phẩm
cũng như trong công nghệ vi sinh vật. Chính vì thế mà hiện nay axit hữu cơ
ñược nghiên cứu và sả xuất rộng rãi.
6.1 Các phương pháp sản xuất axít hữu cơ:
ðể sản xuất axít hữu cơ người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác
nhau như:
- Phương pháp tổng hợp hoá học
- Phương pháp chiết tách từ nguyên liệu thực vật
- Phương pháp sinh tổng hợp nhờ vi sinh vật
Trong các phương pháp này thì phương pháp sinh tổng hợp nhờ vi sinh
vật rất có ý nghĩa vì quá trình sản xuất nhanh, sử dụng nguyên liệu sẵn có rẻ
tiền và có thể tạo ñược nhiều loại axít hữu cơ khác nhau.
6.2 Kỹ thuật sản xuất một số axít hữu cơ nhờ vi sinh vật:

- Nồng ñộ rượu và axit axetic: nồng ñộ rượu thích hợp phụ thuộc vào
dạnh vi khuẩn sử dụng. Nói chung giới hạn cao nhất của nồng ñộ rượu là 15%.
Khi trong môi trường lên men hết rượu thì vi khuẩn sẽ sử dụng axit. Do ñó, ñể
tránh hiện tượng này trong thiết bị lên men luôn ñể lại một ít rượu (0,3÷0,5%).
Môi trường có phản ứng axit rất thích hợp cho hoạt ñộng của vi khuẩn
axetic. Tuy nhiên khi axit tich luỹ nhiều sẽ ảnh hưởng ñến hoạt ñộng của vi
khuẩn. ðể bảo toàn tính thuần khiết của vi khuẩn và chống sự phát triển của vi
sinh vật lạ, ñồng thời bảo ñảm cho quá trình lên men tiến triển bình thường thì
nên tiến hành lên men ở nồng ñộ axit axetic khoảng 10%.
- Sự thông khí: sự oxy hoá rượu chỉ xảy ra khi vi khuẩn tiếp xúc trực tiếp
với oxy của không khí. Do ñó, sự có mặt nhiều oxy sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi
cho quá trình lên men. Theo lí thuyết thì ñể lên men 1 kg rượu khan thì cần 2,3
m
3
không khí.
- Nhiệt ñộ: nhiệt ñộ có ý nghĩa lớn ñối với quá trình lên men axetic. Nhiệt
ñộ 6÷10
0
C là mức tối thiểu ñối với vi khuẩn axetic, nếu nhiệt ñộ thấp hơn nữa
thì các hoạt ñộng sống của vi khuẩn sẽ bị ngừng. Ở nhiệt ñộ nhổ hơn 12÷15
0
C
các vi khuẩn sinh sản chậm, còn trong khoảng 15÷34
0
C chúng sẽ phát triển
bình thường và sinh sản nhanh chóng. Khi nhiệt ñộ thấp thì quá trình lên men
sẽ diễn ra chậm chạp, ngược lại, khi nhiệt ñộ quá cao thì rượu và axit axetic sẽ
bốc hơi nhiều và do ñó sẽ gây tổn thất lớn trong sản xuất.
Nhiệt ñộ thích hợp của các loài vi khuẩn khác nhau thì không giống nhau.
ðối với Bacterium schuzenbachi thì thích hợp nhất ở nhiệt ñộ 28

H
6
O
3
+ Q C
6
H
12
O
6
2NAD
+
2NADH
2
2CH
3
COCOOH 2CH
3
CHOHCOOH
Sơ ñồ 6: Cơ chế tổng hợp axit lactic ở tế bào vi sinh vật


H
2
SO
4
ñể chuyển nó thành CaSO
4
và C
3
H
6
O
3
ở nhiệt ñộ 60÷70
0
C:
Ca(C
3
H
5
O
3
)
2
+ H
2
SO
4
= CaSO
4
+ 2C


↓
CH
3
COCOOH
oxalacetat
CH
3
CHO + CO
2
CH
2
COOH
↓


CH
3
COOH CH
2
COOH CHCOOH

→

+ OH
2
CH
2
COOH COCOOH
  

H
8
O
7
+ 4H
2
O
3. Kỹ thuật lên men:
Nguyên liệu dùng ñể chuẩn bị môi trường có thể là rỉ ñường, dịch thuỷ
phân tinh bột hoặc có thể là các loại nguyên liệu khác. Trong môi trường ngoài
ñường còn cần phải có các chất cung cấp nitơ, photpho, kali, kẽm và một số
nguyên tố vi lượng khác.
-
2H

-
2H

-
2H

Quá trình tích luỹ axit citric thích nghi ở môi trường có pH axit. Tuy
nhiên khi tích luỹ nhiều axit thì pH của môi trường sẽ giảm nhiều. Do vậy cần
có biện pháp ñẻ giữ pH ở mức thích hợp.
Sự thông khí cho môi trường cũng rất quan trọng vì tất cả mixen của nấm
mốc là loại hiếu khí ñiển hình. Trong quá trình phát triển của mình nấm mốc
ñòi hỏi một lượng oxy rất lớn.
Nhiệt ñộ thích hợp cho nấm mốc Aspergillus niger 31÷37
0
C. Ở nhiệt ñộ

2
+ 6H
2
O
Axit citric Canxi citrate
2C
6
H
12
O
7
+ Ca(OH)
2
= Ca(C
6
H
11
O
7
)
2
+ 2H
2
O
Axit gluconic Canxi gluconat
C
2
H
2
O

8
O
7
+ 3CaSO
4

Chú ý: phải sử dụng dư axit sunfuric
- Tách dung dịch axit trên thiết bị lọc chân không.
- Sấy dung dịch axit trên thiết bị sấy chân không.
- Kết tinh ñể thu nhận các tinh thể axit
- Li tâm ñể tách tinh thể. Sau khi li tâm sẽ thu nhận ñược các tinh thể axit
citric có ñộ ẩm 2÷3% sẽ ñem ñi sấy khô và nước cái trong ñó có chứa ít axit thì
ñược sử dụng vào mục ñích khác.
- Sấy tinh thể: có thể dùng các thiết bị sấy thùng quay hoặc sấy băng tải.
Sấy ở nhiệt ñộ không vượt quá 35
0
C. Nếu sấy ở nhiệt ñộ cao hơn thì các tinh
thể của axit bị phá huỷ. Trước khi ñưa ñi ñóng gói cần phải cho axit qua sàn ñể
loại bỏ những tạp chất tình cờ rơi vào.